作者:卢焕玉 李 杰 徐逸男
由于酶制剂能够打破细胞壁，消除一些抗营养因子，提高饲料消化率，改变肠道微生物区系，从而提高动物的生产性能，降低生产成本，给畜牧业带来诸多好处，酶制剂的添加效果日益得到认可，同时面对国际上日益加大禁用抗生素的压力，酶制剂无疑是未来抗生素的替代品之一。近年来，酶制剂在我国发展迅速，生产厂商风起云涌，价格竞相拼杀，产品良莠不齐，国家对酶制剂的一些指标也没有统一的规范，这就给使用者带来很大不便，在选择酶制剂时往往无从下手，为此，本文综述了酶制剂的质量评定并介绍在选择酶制剂时应注意的事项，希望借此能给酶制剂的使用者提供一些参考。
1 酶制剂的质量评定
1.1 酶源的评定
一般来讲酶源是不能决定酶的稳定性的，但从饲料安全性能和酶的高效利用方面考虑有必要了解菌种来源。用来生产饲用酶制剂的微生物应该是不产生毒素、激素或其它有害物质，目前用来生产酶制剂的微生物主要采用一般公认为安全的微生物来生产。美国食品药品管理局（FD）规定枯草杆菌（Bacillu Sub－tilis），米曲霉菌（Asp．oryzae），黑曲霉（Asp．iger），啤酒酵母（Sah lerevisiae）和脆壁酵母（Sah.fnagilis）等微生物为安全菌种。
1.2 酶加工工艺的评定
目前生产酶制剂的工艺主要有液体发酵和固体发酵。固体发酵是天然产酶菌在严格的温度、pH值下，利用固体培养基发酵产酶，经干燥所得；液体发酵是转基因产酶菌在严格的条件下利用液体培养基发酵产酶，然后通过细胞分离将转基因菌体蛋白分离除去，液体酶经过浓缩、回收、分类、稳定得到液体单酶。根据生产需要喷到固体载体上成为固体酶制剂，再依据动物生产需要复配成复合固体酶制剂。
固体发酵生产的复合酶由于培养基来源于质量很难控制的谷物，所以质量不易稳定。固体发酵由于其菌种来源于自然，所以发酵水平和酶产量较液体发酵低，而且也很难针对动物品种、生理阶段及饲粮种类进行生产，但固体发酵技术要求不高，生产成本较低。液体发酵产生的酶质量较为稳定，发酵水平和酶产量高，酶也可以提纯成单酶然后根据动物生产需要将进行复合，但目前生产成本较高。
1.3 酶活的评定
酶活受温度、pH、底物种类及底物浓度等影响很大，各生产商由于酶源不同又有各自的酶活测定方法。至今为止，国内外尚未对酶活性单位制定统一的定义，但酶活测定仍然是评价酶制剂优劣的可行性方法。酶活越高的酶制剂质量就越好的说法并不科学。我们在比较酶活时应遵循的基本原则是用该厂提供的酶活检测方法检测该厂生产的酶活，关注酶活最适温度、pH、底物种类及底物浓度是否与饲喂动物的生理条件相一致。
温度是测定酶活的关键。不同的酶有不同的最适温度，即使同一种酶在不同温度条件下测定的酶活力差别很大。例如两种β-葡聚糖酶的活性在30°C下测定时很接近，但在40°C下其差异变大，随着温度的升高，差异会更大。动物体内的温度在40°C左右。目前酶活测定温度一般为30～40°C，在选择酶制剂时，所以只知道一个温度下测得的活性结果是不完全的。
酶对pH要求非常严格。胃pH1.5～3.5，小肠pH5～7，大肠接近中性。胃和小肠是酶制剂主要发生作用的部位，应以胃和小肠的条件来筛选复合酶制剂。另外饲料中的主要抗营养因子是谷物细胞壁中的木聚糖和β－葡聚糖，它们的抗营养作用在小肠后段，这段的pH大于6，因此，测定该两种酶的活性应在接近或大于6时测定。除此pH范围外测定的酶活再高也不是动物需要的。所以，需要强调的是体外酶活性的测定应在底物发生作用所存在的pH下进行，否则得到的结果会产生误导作用。
酶对底物具有高度专一性，在测定酶活中底物的类型和底物浓度非常重要。酶只能作用于具有特定化学键的底物，因此酶作用的底物不同，其效果也不同。从表1可见，用燕麦木聚糖底物时，3种酶活性与把底物换成桦木木聚糖时其顺序则完全相反。所以，从逻辑上讲，如果动物饲喂的基础日粮以小麦或玉米为主，测定木聚糖酶的活性应该分别用小麦或玉米木聚糖为底物。
酶的底物浓度与酶的降解能力有关，是影响酶活非常关键的指标之一。一般情况下，全小麦日粮中木聚糖在消化道中的浓度只有1～2mg/ml，所以选用木聚糖酶时应选择在底物浓度很低时就有很高酶活，在底物浓度大于2mg/ml时才表现很高酶活的酶对动物生产价值不大。
1.4 热稳定性的评定
热稳定是影响高温制粒后酶制剂是否能在动物体内发挥作用的关键。据报道，细菌类酶制剂比真菌类酶制剂具有更多的优点。如细菌木聚糖酶，来源于枯草杆菌，pH值近中性，热稳定性好于真菌类木聚糖酶，对木聚糖酶抑制剂不敏感，对不溶性木聚糖有较高活性。但并不等于细菌酶就比真菌酶在耐高温方面好，转基因的应用使真菌酶比细菌酶耐高温成为可能，耐高温主要取决生产酶公司对菌种耐热方面的研发和筛选能力。
2 有的放矢，科学选择酶制剂
只有综合考虑酶制剂的质量评定与酶作用的客观对象，酶制剂的功能才能充分体现出来。
2.1 目标动物及生理阶段
酶品种繁多，为了更好发挥酶功效必须考虑目标动物及其生理阶段，有针对性的选择合适的酶制剂。断奶仔猪消化机能发育不健全，内源酶分泌不足，营养物质不能充分的被内源酶消化，未被消化的营养到达肠道后段被有害微生物利用引起营养性腹泻（batterham，1990）。
β-葡聚糖酶与木聚糖酶可通过分解胚乳细胞壁和降低仔猪肠道内容物的粘度，增加对营养物质的酵解能力，以及降低食糜在消化道的停留时间，使大肠杆菌失去理想的培养基,导致粪便仔猪大肠杆菌数量下降，从而有效地降低仔猪腹泻频率。冯定远等(1998)在断奶仔猪日粮中使用含β-葡聚糖酶和木聚糖酶的酶制剂，使仔猪的日增重提高6.0%、饲料报酬提高3.4%。肉用仔鸡日粮中添加0.5%木聚糖酶和0.2%β-葡聚糖酶，可提高日增重7%～10%,降低饲料消耗3%～4%。成年健康猪由于消化机能发育完善，内源酶分泌充足，消化道内水分含量大，食靡粘度不高，所以饲粮添加酶制剂效果不十分明显。黄建（1998）报道，酶的作用随猪龄的增长而降低，试验表明，酶制剂对生长猪饲料中主要营养物质、氨基酸的消化利用率和回肠末端食糜中蛋白酶的活性无显著影响（杨全明等，1999）。但补充能够分解细胞壁非可溶性成分的酶制剂，是可以提高淀粉的利用率，可根据实际情况和经济效益来衡量。
一般情况下，反刍动物由于拥有强大的瘤胃微生物，微生物会产生大量的酶，因此不需要外源补充酶制剂。目前，我国部分地区由于粗饲料质量问题，大多数反刍动物的微生物区系不是很健康，通过瘤胃微生物产生的纤维素酶数量有限，使粗纤维的消化和吸收受到抑制。前苏联在犊牛日粮中添加米曲霉培养的酶制剂，日增重提高12.8%，料肉比下降11.2%。美国在育肥牛的饲料粮中添加α-淀粉酶和蛋白酶,日增重提高7%。另据报道，添加真菌纤维素酶，可使奶牛泌乳量提高17.5%,饲料利用率提高14.5%。前苏联Ａkeｍedov.Ｇ.Ａ等(1982)在黑白花奶牛的日粮中添加纤维素酶（0.3ｇ/饲料单位），使产奶量增加了13.3%～22.8%，同时千克奶所需饲料下降12%～17%。
相比之下，水产、家禽消化道较短且肠道后段微生物活力较差，对饲料的消化利用率较低，所以饲料中使用酶制剂效果明显。郭松林等（1998）在稚甲鱼饲料中添加0.2％的复合酶，结果生长率提高了11.8％，饲料系数降低0.09；在鲤鱼的饲料中添加0.5％和 1.0％复合酶制剂，结果尾增重率分别增加12.3％和27.5%，饵料系数降低10.98%和18.76%。刘文斌(1998)报道，在幼鳖中添加0.2%的复合酶制剂，增重率比对照组提高75％，饲料系数降低14.5％。
2.2 饲粮类型
食靡粘度与营养物质的吸收成负相关，与饲粮中可溶性非淀粉多糖（SNSP）成正相关。目前我国主要的畜禽日粮类型是玉米—豆粕型日粮，这类日粮由于含SNSP量不高，属低粘度日粮。该类型日粮应选用含有木聚糖酶、淀粉酶和蛋白酶为主的复合酶。王冬艳等试验表明，在玉米—豆饼型基础日粮中添加0.1%复合酶(蛋白酶、木聚糖酶等)比添加0.15%单一纤维素酶效果好，更有利于提高仔猪日增重、改善饲料转化率和降低腹泻的趋势。此外，因大豆中含有很高的甘露聚糖，在豆粕含量大于18％的日粮中可以考虑使用甘露聚糖酶以提高日粮能量。欧洲日粮能量原料主要为小麦、大麦、黑麦和米糠等，它们都含有较高的SNSP。在动物肠道会形成极高的粘度，严重影响消化吸收。小麦、小黑麦和黑麦中的NSP以阿拉伯木聚糖为主，而大麦，燕麦则以β-葡聚糖占优势，在小麦和黑麦为基础的日粮中添加木聚糖酶，在大麦为基础的日粮中添加β-葡聚糖酶，可以消除NSP的抗营养作用,提高其饲用价值。含棉、菜籽粕等含量较高的杂粕日粮，因富含有木聚糖，所以应选择木聚糖酶为主的复合酶制剂，通过消化杂粕细胞壁中含量较高的木聚糖来提高内源酶对其的消化能力。
2.3 饲料生产工艺
在生产实践中，粉料中使用酶制剂效果较颗粒料显著。这主要因为酶制剂对温度比较敏感，在制粒调制过程中，高温的影响使酶受到不同程度的破坏。Vanderpoel报道，110℃时β-葡聚糖酶和纤维素酶的活性已无法检测到；Gradien报道,淀粉酶在80℃时活性显著下降。未经处理的β-葡聚糖酶经70℃制粒后在饲料中的存活率仅为10%（Cowan，1993）；β-葡聚糖酶在料温为75℃时调质30s，其存活率为64%，而再经90℃的制粒其存活率仅为19%（Inborr，1994）。Clayton（1999）认为,如制粒温度超过85℃，就应采用制粒后液体酶制剂喷涂技术，从而可避免高温蒸汽对酶活性的不利影响。国外一般采用液体酶制剂，在制粒后再将酶制剂喷涂到颗粒表面。包被技术及菌种转基因技术虽然在一定程度上能抵抗高温对酶的破坏，但目前国际上还没有一种酶真正能解决酶制剂的耐高温问题。国内很多饲料企业由于设备的问题必须使用固体酶制剂时，建议选择相对耐高温的复合酶制剂，并相应的提高添加量。此外，根据目前酶制剂在耐高温的现状，建议制粒的温度最好不要超过75℃，膨化饲料必须采用后喷涂。
总之，酶制剂的选择，既要适用于饲养对象又要适合所用日粮种类、酶活力大小既满足需要又不造成浪费，才称得上是优良的酶制剂，才能给生产者带来效益。
